文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
某大跨连续刚构桥的抗震研究
姓名:史小伟
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:唐家祥;李黎
20050423
摘要
近年来,随着我国桥梁工程的迅速发展,桥梁的跨度越来越大,桥塔越来越高,
体系也越来越柔,这对大跨度桥梁的抗震研究提出了许多新的课题。龙潭河大桥位
于沪蓉国道湖北西段,其最高墩高达 179m,是目前同类桥梁中最高的。本文以此
工程为背景进行了抗震分析问题的一系列研究,主要包括以下内容:
本文首先分析了目前大跨度桥梁抗震研究的现状以及存在的问题,然后根据约
束混凝土的应力-应变关系,使用条带法,编写了桥墩塑性铰截面的 NM−−ϕ关系
曲线程序,推导了压弯构件两折线恢复力骨架曲线的刚度,讨论了高墩塑性铰截面
的延性特性。
其次,本文讨论了地震波的选择以及输入问题,根据 等人提出的方
法,分一致激励、同时考虑行波效应和几何不相干性、仅考虑行波效应、仅考虑几
何不相干性等四种工况,分别合成了各墩墩底的人工地震动位移时程,比较了合成
效果,最后介绍了结构在多点激励下的动力方程。
随后,使用通用有限元程序 ANSYS,bin40 单元模拟塑性铰截面的材
料非线性性能建立全桥的空间有限元模型,bin40 单元的 M −θ两折线
刚度的计算方法。选择两条天然地震动加速度波和人工合成的一致激励地震动位移
时程进行输入,研究了高墩在罕遇地震作用下顺桥向和横桥向考虑非线性的抗弯以
及抗剪性能。最后,使用合成的人工地震动沿顺桥向输入,对四种工况下高墩的内
力反应进行了对比分析,比较了地震动空间变异性对此桥在罕遇地震作用下反应的
影响,得到了一些有益的结论。
关键词:大跨连续刚构材料非线性地震动空间变异性人工地震波抗震性能
I
Abstract
In recent years,with the development of bridge structure,the span es longer, the height of
pier es higher and higher,and framework es more and more flexible,which presents many
new problems in the studies on the aseismatic design of long-span Tan River bridge is
situated on the Hu-Rong national highway in the west of Hubei province, and one pier of the bridge is
179m high and has broken the world article makes a series studies on aseismatic behavior
by taking this bridge as example,and the major content is as following:
At first, the state of the art of aseismatic research of long-span bridge is presented, and based on
the stress-strain relationship bined concrete, the axial force-moment-bending ratio relationship
of the pier section is obtained by using the strip method. Then a bilinear skeleton curve model of the
combined concrete section is drawn from the relationship curve, additionally, the ductility
characteristic of the bridge pier plastic hinge sections is also calculated and studied.
Secondly, the seismic wave selection and input are discussed. By using the theory of ,
four kinds of man-made seismic disp